新生儿筛查(NBS)是最有效的公共卫生项目之一^[1]。NBS旨在识别出患有进行性的、可干预的、严重单基因遗传病患儿，进而降低新生儿发病的严重后果^[2]。疾病的早发现早治疗可以极大提高遗传病患儿的生存质量，避免患儿机体各器官受到不可逆的损害，且具有治疗成本低，医疗系统负担小等优势^[3]。自1961年第1次NBS开始，陆续有很多筛查技术已被运用，例如放射免疫分析、比色和荧光测定以及酶活性检测、等电聚焦、高效液相色谱法等^[4]。其中，串联质谱的应用具有跨时代的意义，该技术使得NBS能够通过对单个血斑的分析，检测到包括氨基酸代谢、有机酸代谢和脂肪酸降解等机体生化过程相关的多达50种生化指标的变化。随着分子技术的引入，二代测序技术(NGS)的应用可以实现更多遗传性疾病的检测^[5]，如囊性纤维化^[6]、严重联合免疫缺陷(SCID)^[7]和脊髓性肌萎缩症(SMA)等^[8]。本研究通过对来自10个地区的21 442例新生儿样本进行生化联合基因筛查，确诊包括葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症(G6PDD)和高苯丙氨酸血症(HPA)等在内的多种遗传性疾病，旨在为NBS方法的优化提供参考。

我国是人口大国，也是出生缺陷的高发国家。NBS的目的是在临床症状出现之前或在症状轻微时发现存在潜在遗传病风险的患儿，有助于早期诊断，及早开展专业的治疗和护理，尽最大可能避免机体遭受到不可逆的损伤^[9]。目前，已有多种技术方法应用于NBS，应用较多的是生化筛查的方法，具体操作为通过干血片收集出生72~168 h的新生儿足跟血，进行指定生化标志物浓度及酶活性分析^[10]。随着分子技术的发展，NGS也逐渐被引入NBS策略中。NGS能够同时处理大量样本，且检测范围可以从单个基因扩展到整个基因组^[11]。因此，许多研究认为NGS的应用是实现NBS项目规模扩展的重要途径^[12]。

生化筛查对于一些遗传代谢病具有较高的准确性，比如丙酸血症^[13]和HPA^[14]的筛查。但生化筛查仅围绕部分遗传代谢病开展，筛查病种有限，检测技术也存在局限性。临床通常通过检测代谢物浓度或酶活性判断疾病的发生，但实际操作中行酶活性检测的样本条件较为严苛，特异性生化指标也会根据身体状况呈现浮动变化^[15]，因此，在NBS项目中通过生化分析的方式对一些疾病进行筛查时具有较高的假阳性率，如半乳糖血症^[16]、酪氨酸血症1型^[17]和异戊酸血症^[18]等。此外，一些遗传代谢病由于现有的生化标志物不够敏感或特异，没有被纳入新生儿的生化筛查中，如N-乙酰谷氨酸合酶缺陷和氨甲酰磷酸合成酶1缺陷等^[19]。应用NGS作为辅助筛查手段会在一定程度上解决生化筛查相关局限性的问题，成为辅助新生儿遗传缺陷筛查的有效方法^[20]。

本研究为来自10个省区的12家医院合作进行的多中心课题，探究生化与热点基因筛查优缺点，为完善NBS程序提供理论依据。本研究共入组21 442例新生儿样本进行基因筛查，初筛阳性168例(0.78%)，经家系验证后确诊156例(0.73%)阳性患儿，阳性预测值高达92.86%(156/168)；其中，收集到生化筛查结果的新生儿数目为21 205例，初筛阳性为813例(3.83%)，经召回复查累计确诊95例(0.45%)。其中，G6PD筛查阳性预测值61.72%；串联质谱筛查阳性预测值2.34%。在生化与基因检测重合病种中，相关遗传代谢病检出131例，单独通过生化检出阳性128例，占总检出样本数的97.71%；单独通过基因检测检出阳性127例，占总检出样本数的96.95%。由此可知，生化联合热点基因筛查的方法能够通过有限的人工筛查快速识别少数有疾病风险的个体，2种筛查技术结合可提高检测特异性和敏感性，并降低召回成本。

生化筛查是基于生化标志物进行检测的筛查手段，本研究发现生化筛查在HPA、丙酸血症及短链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症的检测上具有更好的灵敏度。但在新生儿生化筛查中，目标生化标志物可能受生理环境和样本运输环境的影响，或因患者症状轻微、疾病迟发，可能会出现漏筛，此种情况可通过基因筛查作为补充手段，提高检测结果准确性。本研究发现基因筛查在原发性肉碱缺乏症、2-甲基丁酰基辅酶A脱氢酶缺乏症及新生儿肝内胆汁淤积症的检测上具有更好的灵敏度。基因筛查通过检测受检者DNA中的致病性变异，基于基因型和表型的明确相关性确定疾病诊断，并不受限于特定的生化标志物，具有很高的特异性^[20]。本研究检出29例未包含在本研究生化筛查范围内的疾病，占本研究阳性病例总数的18.125%(29/160)，排除常规NBS可检测的听力障碍及甲状腺激素内分泌障碍外，仍有14例，如肝豆状核变性、SMA及糖原累积症等疾病的检出可通过基因筛查结果进行提示。

但基因筛查也存在一定的技术局限性，比如检测目标范围仅针对相关变异基因的特定热点突变或外显子区域，无法检测到其他特殊变异，包括非编码区变异、内含子变异、拷贝数变异和复杂结构变异等。此外，本研究中的NBGS只报告致病或疑似致病的变异，但是部分罕见变异可能由于致病性判读证据不足被判读为临床意义未明变异，因而被排除在报告范围之外。基因筛查是否报告临床意义未明确的变异还存在一定争议，但是考虑到报告这一类病例会大大增加临床医师咨询和随访的负担，而且会增加受检者的焦虑，国际上专业组织建议通常只报告致病和可能致病变异^[21]。

通过生化与基因筛查结合的方式，可以提高检测准确性，减低漏筛风险，基因检测可以扩大筛查病种，将无明显生物标志物的遗传代谢病及非遗传代谢病纳入筛查范围。除此之外，本研究通过采集出生3 d新生儿足跟血血斑进行相关检测，新生儿生化筛查报告周期为5个工作日，热点基因筛查报告周期为10个工作日，可在严重遗传代谢病发生早期或症状出现前进行提示和干预，具有较强的时效性。

综上所述，本研究说明了生化筛查和基因筛查联合的方式提高了NBS的特异性和敏感性，可以很大程度地避免错筛和漏筛，降低传统NBS假阴性发生率，扩大严重单基因遗传病的筛查范围，提高筛查效率。尽管基因筛查仍存在一些局限，NGS在改善NBS以及对遗传病的遗传机制理解方面仍然具有巨大应用潜力，这也将有助于遗传病的早期诊断并提供个性化治疗。